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第二章生物与环境 第五节 生物与土壤因子 一、土壤的生态意义 土壤是陆地生态系统的基础，陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底。生物的活动不断地对土壤的结构和组成进行改造，因此土壤不仅是生态系统中物质与能量交换的重要场所，同时它本身又是生态系统中生物部分与无机环境部分相互作用的产物。土壤无论对植物来说还是对动物来说都是重要的生态因子。对于动物而言，土壤是比大气环境更为稳定的生活环境。土壤的热容量大且其本身具有良好的屏蔽效果，其温度、湿度变化幅度较小，且可以逃避高温、干燥、大风和阳光直射等不利因素，所以它能够成为一些狭适应性动物的良好生存场所。对于植物而言，植物的根系与土壤之间具有极大的接触面，在植物和土壤之间有着频繁的物质交换，彼此有着强烈的影响，因此通过控制土壤等因素可影响植物的生长与繁育。一个良好的土壤应使植物能吃得饱(养料供应充分)、喝得足(水分供应充分)、住得好(空气流通，温度适宜)、站得稳(根系伸展、机械支撑牢固)。归纳起来，土壤对植物的生态作用主要有：营养库的作用，养分转化和循环的作用，雨水涵养作用，生物的支撑作用，稳定和缓冲环境变化的作用等。 二、土壤的类型与分布 在气候、生物等对土壤形成有关因子的影响下，土壤分布也表现出明显的地带性特征。即土壤在陆地表面上大体是呈带状分布的，列丁一定的生物、气侯带，就有相应的土壤带。土壤带可分为水平土壤带和垂直土壤带，前者存在于丘陵、平原地区，基本上平行于纬度；后者出现于山地，基本上平行于海拔高度。我国土壤水平分布由三个地带谱构成：东部沿海为湿润海洋性地带谱，西部为干旱内陆性地带谱，两者之间为过渡性地带谱。东部的湿润海洋性地带谱，自北向南依次由寒温带的漂灰土、温带的暗棕壤、暖温带的棕壤、北亚热带的黄棕壤、中亚热带的黄壤与红壤、南亚热带的赤红壤以及热带的砖红壤带构成。西部的干旱内陆性地带谱，在温带由东向西依次由栗钙土、棕钙土与灰钙土、灰漠土以及灰棕漠土带构成。两者之间是大兴安岭西麓向西南至黄土高原的过渡性地带谱，自东而西依次由??带的灰黑土、黑土、黑钙土带和暖温带的褐土、黑垆土、灰褐土带构成。 土壤类型也随着海拔高度而相应改变，呈现垂直地带性。各地土壤垂直地带谱，因基带生物气候不同而呈有规律的变化，并不完全一致。例如，热带海南岛五指山自下而上的土壤类型为：砖红壤一山地砖红壤一山地黄壤一山地黄棕壤一山地灌丛草甸土。暖温带太行山的土壤类型是：褐土一山地淋溶褐土一山地棕壤。 三、土壤物理性质对生物的影响 土壤的物理性质是指土壤质地、结构、容量、孔隙度等。这里着重讨论土壤的质地、结构性质，并由此引起的土壤水分、土壤温度和土壤空气的变化规律，这些都能对生物的生长、生活产生明显的影响。 1．土壤母质与质地对生物的影响 岩石风化的结果，首先是生成各种大小不等的矿质颗粒，称为土粒。根据土粒直径的大小，可以把土粒分为粗砂(2．0～0．2mm)，细砂(0．2～0．02mm)，粉砂(0．02～0．002mm)和黏粒(0．002mm以下)。 各种土粒的性质是不相同的。砂粒的性质是质疏松，无黏着性，通气性良好，水分容易流通，持水力较低，毛管吸附力较弱，对养分的吸收能力较差。粉砂的性质是质轻而小，呈粉末状，黏性稍大，透水性不大，通气及排水性均较差，保水力较大，毛管吸附力较强，对养分的吸收能力良好。黏粒的性质是粒很微小而质较重，黏结性及团聚力都很强，遇水膨胀，容水量很大，失水收缩，通气及排水性极差，保水力很大，毛管吸附力很强，对养分的吸收性很强且稳定。 土壤固相的颗粒(土粒)是组成土壤的物质基础，它约占土壤全部重量的85％以上，是土壤组成的骨干。这些大小不等的矿物质颗粒，称为土壤的机械成分，机械成分的组合百分比即称为土壤质地。根据土壤质地可把土壤区分为砂土、壤土和黏土三大类，因此，土壤质地是根据土壤机械组成划分的土壤类型。 砂土类土壤中以粗砂和细砂为主，粉砂和黏粒所占比例不到l0％，因此土壤黏性小、孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥能力差，抗旱力弱。砂质土的养分少，缺少保肥的黏粒和有机质；砂质土含水少，热容量比黏质土少，白天增温快，晚上降温也快，昼夜温差大，对块茎、块根作物的生长有利；砂质土通气好，好气微生物活动强烈，有机质迅速分解并释放养分，使农作物旱发，但有机质累积难，有机质含量低，土壤动物也少。 黏土类土壤中以粉砂和黏粒为主，约占60％以上，甚至可超过85％。黏土类土壤质地黏重，结构致密，湿时黏，干时硬，因含黏粒多，保水保肥能力较强，但因土粒细小，孔隙细微，通气透水性差。 黏质土矿质养分丰富，有机质含量高；黏质土的孔隙细。而往往为水占据，通气不畅，好气微生物活动受抑制，有机质分解缓慢，腐殖质和黏粒结合紧密，难于分解，因而积累较多。 壤土类土壤质地较均匀，是砂粒、黏粒和粉粒大致等量的混合物，物理性质